DE69831058T2

DE69831058T2 - Gerät und verfahren zum sanften überreichen in einem drahtlosen kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69831058T2
Application number: DE69831058T
Authority: DE
Inventors: Roberto Padovani; F. Roy QUICK
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: KR20000070599A; JP2002513527A; PT956732E; NO993649D0; BRPI9807027B1; ES2245018T3; WO1998033288A2; IL131091A; DK0956732T3; CA2279314C; AU6032398A; MY118178A; ATE301376T1; EP0956732B1; FI19991648A; KR100561658B1; KR100524271B1; CN1168345C; KR20050091105A; RU2217871C2

Description

Hintergrund der Erfindung
I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues und verbessertes Verfahren und System zur Durchführung einer Übergabe (hand-off) in einem drahtlosen Kommunikationssystem.
II. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Die Verwendung von CDMA(code division multiple access)-Modulationstechniken ist eine von mehreren Techniken zur Erleichterung von Kommunikationen, in denen eine große Anzahl von Systembenutzern vorhanden ist. Obwohl andere Techniken bekannt sind, wie TDMA-(time division multiple access), FDMA-(frequency division multiple access) und AM-Modulationsschemen, wie ACSSB (amplitude companded single sideband), hat CDMA entscheidende Vorteile gegenüber diesen anderen Modulationstechniken. Die Verwendung von CDMA-Techniken in einem Mehrfachzugriffs-Kommunikationssystem wird in dem U.S.-Patent Nr. 4,901,307 mit dem Titel „SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" und in dem U.S.-Patent Nr. 5,103,459 mit dem Titel „SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" offenbart, die beide der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurden und durch Bezugnahme hier aufgenommen sind. Das Verfahren zum Vorsehen von mobilen CDMA-Kommunikationen wurde standardisiert von der „Telecommunications Industry Association" in TIA/EIA/IS-95-A mit dem Titel „Mobile Station – Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System".
In den gerade erwähnten Patenten wird eine Mehrfachzugriffstechnik offenbart, in der eine große Anzahl von mobilen Telefonbenutzern, jeweils mit einem Transceiver, über Satelliten-Repeater oder terrestrische Basisstationen (auch als Zellbasisstationen oder Zellenorte bekannt) unter Verwendung von CDMA(code division multiple access)-Spreizspektrum-Kommunikationssignalen kommunizieren. Durch die Verwendung von CDMA-Kommunikationen kann das Frequenzspektrum mehrere Male wieder verwendet werden, wodurch eine Zunahme der Systembenutzerkapazität ermöglicht wird. Die Verwendung von CDMA-Techniken resultiert in einer sehr viel höheren spektralen Effizienz als bei Verwendung von anderen Mehrfachzugriffstechniken erreicht werden kann.
Ein Verfahren zum gleichzeitigen Demodulieren von Daten, die sich über unterschiedliche Ausbreitungspfade von einer Basisstation verteilt haben, und zum gleichzeitigen Demodulieren von Daten, die redundant von mehr als einer Basisstation vorgesehen werden, wird offenbart in dem U.S.-Patent Nr. 5,109,390 (das '390-Patent) mit dem Titel „DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM", das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. In dem '390-Patent werden die getrennt modulierten Signale kombiniert, um eine Schätzung der übertragenen Daten zu liefern, die eine größere Zuverlässigkeit hat als die Daten, die von einem Pfad oder einer Basisstation demoduliert wurden.
Übergaben (hand-offs) können im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt werden – harte Übergaben (hard hand-offs) und weiche Übergaben (soft hand-offs). In einer harten Übergabe, wenn eine mobile Station eine Ursprungszelle verlässt und in eine Zielzelle eintritt, unterbricht die mobile Station ihre Kommunikationsverbindung mit der Ursprungszelle und baut anschließend eine neue Kommunikationsverbindung mit der Zielzelle auf. In einer weichen Übergabe stellt die mobile Station eine Kommunikationsverbindung mit der Zielzelle her bevor sie ihre Kommunikationsverbindung mit der Ursprungszelle unterbricht. Somit befindet sich in einer weichen Überga be die mobile Station für eine gewisse Zeitdauer redundant in einer Kommunikation mit sowohl der Ursprungszelle als auch der Zielzelle.
Bei weichen Übergaben ist es weit weniger wahrscheinlich, dass Anrufe verloren gehen als bei harten Übergaben. Zusätzlich kann, wenn sich eine mobile Station in die Nähe einer Zellgrenze begibt, sie wiederholte Übergabeanfragen durchführen, als Antwort auf geringe Veränderungen in der Umgebung. Dieses Problem, als „ping-ponging" bezeichnet, wird durch eine weiche Übergabe auch größtenteils verringert. Der Vorgang zur Durchführung einer weichen Übergabe wird im Detail beschrieben in dem U.S.-Patent Nr. 5,101,501 mit dem Titel „METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
Eine verbesserte weiche Übergabetechnik wird offenbart in dem U.S.-Patent Nr. 5,267,261 mit dem Titel „MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM", das der Anmelderin der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. In dem System des '261-Patents wird der Vorgang der weichen Übergabe verbessert durch Messen der Stärke von „Pilot"-Signalen, die von jeder Basisstation in dem System gesendet werden, an der mobilen Station. Diese Pilotstärkemessungen sind eine Unterstützung in dem Vorgang der weichen Übergabe durch Erleichtern einer Identifizierung von brauchbaren Basisstation-Übergabekandidaten.
Die brauchbaren Basisstation-Übergabekandidaten können in vier Sätze unterteilt werden. Der erste Satz, als der aktive Satz bzw. Aktivsatz bezeichnet, weist Basisstationen auf, die momentan in Kommunikation mit der mobilen Station stehen. Der zweite Satz, als der Kandidatensatz bezeichnet, weist die Basisstationen auf, von denen festgestellt wurde, dass sie eine ausreichende Stärke aufweisen, um für die mobile Station brauchbar zu sein. Basisstationen werden zu dem Kandidatensatz hinzugefügt, wenn ihre gemes sene Pilotenergie eine vorgegebene Schwelle T_ADD übersteigt. Der dritte Satz ist der Satz von Basisstationen, die sich in der Nähe der mobilen Station befinden (und die nicht in dem aktiven Satz oder dem Kandidatensatz enthalten sind.) Und der vierte Satz ist der verbleibende Satz, der aus allen anderen Basisstationen besteht.
In einem IS-95-A-Kommunikationssystem sendet die mobile Station eine Pilotstärkemessungsmeldung (Pilot Strength Measurement Message), wenn sie einen Pilot mit ausreichender Stärke findet, der nicht zu einem der Vorwärtsverkehrskanälen gehört, die momentan demoduliert werden, oder wenn die Stärke eines Pilots, der zu einem der demodulierten Vorwärtsverkehrskanäle gehört, für eine vorgegebene Zeitdauer unter eine Schwelle fällt. Die mobile Station sendet eine Pilotstärkemessungsmeldung folgend auf die Erfassung einer Änderung in der Stärke eines Pilots unter den folgenden drei Bedingungen:

1. Die Stärke eines Pilots eines benachbarten Satzes bzw. Nachbarsatz (Neighbor Set) oder verbleibenden Satzes (Remaining Set) ist über der Schwelle T_ADD.
2. Die Stärke eines Pilots eines Kandidatensatzes (Candidate Set) übersteigt die Stärke eines Pilots eines aktiven Satzes (Active Set) um mehr als eine Schwelle (T_COMP).
3. Die Stärke eines Pilots in dem aktiven Satz des Kandidatensatzes ist länger als eine vorgegebene Zeitdauer unter eine Schwelte (T_DROP) gefallen.

Die Pilotstärkemessungsmeldung identifiziert die Basisstation und die gemessene Pilotenergie in Dezibel.
Ein negativer Aspekt einer weichen Übergabe ist, dass sie, da sie ein redundantes Übertragen von Information umfasst, die verfügbare Kommunikati onsressource verbraucht. Jedoch kann eine weiche Übergabe eine große Verbesserung der Qualität einer Kommunikation liefern. Deswegen besteht im Stand der Technik die Notwendigkeit für ein Verfahren zum Minimieren der Anzahl von Basisstationen, die an einen Benutzer einer mobilen Station redundante Daten übertragen, das eine ausreichende Übertragungsqualität liefert.
Weiterhin wird verwiesen auf das Dokument WO 95 12297, das eine Vielzahl von Verfahren offenbart zum Erreichen des weichen oder weicheren Übergabeprozesses derart, dass die Leistung eines Systems verbessert wird. Ein erstes Verfahren basiert auf der Verzögerung des weicheren Übergabeprozesses. Ein zweites Verfahren basiert auf dem Reduzieren der Leistung von Übertragungen von dem Sektor mit der schwächsten Signalstärke. Ein drittes Verfahren basiert auf dem Eliminieren von Übertragungen aus einem Sektor mit der schwächsten Signalstärke. Ein viertes Verfahren fügt eine neue Basisstation oder Sektor nur dann hinzu, wenn die mobile Einheit zusätzliche Leistung benötigt, um richtig zu arbeiten. In allen vier Verfahren kann eine Rückwärtsverbindungsmodulation in jedem Sektor mit oder ohne die Übertragung der Vorwärtsverbindung fortfahren. In allen vier Verfahren kann den Betrieb auf der Signalstärke des Rückwärtsverbindungssignals oder der Vorwärtsverbindung basieren.
Es wird auch auf das Dokument US-A-5 577 022 verwiesen, das ein Verfahren zum Durchführen einer Pilotsignalsuchoperation in Erwartung einer Übergabe einer Kommunikation einer mobilen Station zwischen Basisstationen offenbart. Die mobile Station unterhält ein Verzeichnis eines aktiven Satzes von Pilotsignalen, die von Basisstationen übertragen werden, über welche die mobile Station kommunizieren wird, und ermöglicht einen Satz von Piloten von Basisstationen in einer vorgegebenen Umgebung der mobilen Station. Zusätzlich zu den benachbarten und aktiven Sätzen von Piloten behält die mobile Station ein Verzeichnis von Kandidaten- und Vorkandidaten-Sätzen von Piloten. Basierend auf einer Analyse der Signalstärke des an der mobilen Station empfangenen Pilotsignals können Basisstation-Einträge von dem Nachbarsatz den Vorkandidaten- und Kandidaten-Sätzen zugewiesen werden und schließlich den aktiven Sätzen. Die Suchoperation berücksichtigt einen Vergleich von Pilotsignalstärkemessungen, die jedem Basisstationeintrag in dem Nachbarsatz entsprechen, mit einem ersten vorgegebenen Pegel. Ein Eintrag oder mehrere Einträge von dem Nachbarsatz mit einer Basisstationsignalstärkemessung höher als der erste vorgegebene Pegel kann/können in dem Vorkandidaten-Satz platziert werden. Die Stärke der Pilotsignale, die zu Einträgen in dem Vorkandidaten-Satz gehören, werden dann weiter bewertet, um eine Eignung in dem Kandidaten-Satz zu bestimmen, aus dem die Einträge mit dem aktiven Satz gewählt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Auswählen von Basisstationen, um mit einer entfernten Station zu kommunizieren, wie in Anspruch 1 dargelegt, vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren und Vorrichtung zum Vorsehen einer weichen Übergabe in einem mobilen Kommunikationssystem. Es sollte zu Beginn angemerkt werden, dass eines der größten Probleme mit aktuellen Systemen darin liegt, dass die Mitglieder bzw. Elemente eines aktiven Satzes durch Vergleichen einer gemessenen Pilotenergie mit festen Schwellen bestimmt werden. Jedoch hängt der Wert eines Vorsehens einer redundanten Kommunikationsverbindung stark von der Energie von anderen Signalen ab, die an die mobile Station geliefert werden. Zum Beispiel ist der Wert eines redundanten Übertragens eines Signals mit einer empfangenen Energie von –15 dB an eine mobile Station nicht viel wert, wenn die mobile Station bereits eine Übertragung mit einer Signalenergie von –5 dB empfängt. Jedoch kann ein redundantes Übertragen eines Signals mit einer empfangenen Energie von –15 dB an eine mobile Station einen beachtlichen Wert haben, wenn die mobile Station Übertragungen mit einer Signalenergie von nur –13 dB empfängt.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung überträgt die mobile Station unter den oben diskutierten Umständen eine Pilotstärkemessungsmeldung, die jede Basisstation in dem aktiven Satz und dem Kandidatensatz und ihre entsprechende gemessene Pilotenergie identifiziert. Die Pilotstärkemessungsmeldung wird von den Basisstationen, die in Kommunikation mit der mobilen Station stehen, empfangen. Die Basisstationen liefern diese Information an ein zentrales Steuerungszentrum, als die Basisstation-Steuereinrichtung (Base Station Controller) bezeichnet.
An der Basisstation-Steuereinrichtung wird der aktive Satz bestimmt gemäß der kombinierten Stärke anderer Piloten in dem aktiven Satz. Die Basisstation-Steuereinrichtung sortiert die Piloten der Pilotstärkemessungsmeldung gemäß ihrer an der mobilen Station gemessenen Pilotstärke. Somit besteht nach dem Sortieren das Verzeichnis von Basisstationen aus P₁, P₂, ..., P_N, wobei P₁ das stärkste Pilotsignal ist und P_N das schwächste. Ein iterativer Prozess wird dann unternommen, um zu bestimmen, welcher der Piloten P₁, P₂, ..., P_N Teil des revidierten aktiven Satzes sein soll.
Anfangs weist der revidierte aktive Satz nur die stärksten Piloten P₁ und P₂ auf. Bei der Bestimmung, ob ein Pilot P_i Teil des aktiven Satzes werden soll, wird ein Wert COMBINED_PILOT (KOMBINIERTER_PILOT) berechnet. Der COMBINED_PILOT-Wert besteht aus der Summe der Energien der Piloten, die sich momentan in dem aktiven Satz befinden (P₁, P₂, ..., P_i-1). Dann wird eine Schwelle gemäß dem COMBINED_PILOT erzeugt. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Schwelle durch Durchführen einer linearen Operation auf dem Wert des COMBINED_PILOT erzeugt. Wenn der Pilotenergiewert P_i die Schwelle übersteigt, wird er zu dem revidierten aktiven Satz hinzugefügt und der Vorgang wird wiederholt für den nächsten Piloten P_i+1. Wenn der Pilotenergiewert P_i die Schwelle nicht überschreitet, weist der revidierte aktive Satz P₁, P₂, ..., P_i-1 auf. Das revidierte aktive Verzeichnis wird an die mobile Station übertragen und die Basisstation-Steuereinrichtung stellt dann gemäß dem revidierten aktiven Satz eine Kommunikation mit der mobilen Station her.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird der revidierte aktive Satz in der mobilen Station erzeugt. Die mobile Station misst kontinuierlich empfangene Pilotstärken von Basisstationen. Durch die Bestimmung, ob eine Meldung zu senden ist, die anzeigt, dass ein Pilot aus dem Kandidatensatz in den aktiven Satz verschoben werden soll, wird die gemessene Pilotenergie eines Piloten in dem Kandidatensatz mit einer Schwelle verglichen, die gemäß dem COMBINED_PILOT erzeugt wird, wie oben beschrieben. Wenn der stärkste Pilot in dem Kandidatensatz die Regel erfüllt, wird eine Meldung mit allen aktiven und Kandidatensatzpiloten gesendet.
Nachfolgend auf den auf den Mitgliedern des Kandidatensatzes durchgeführten iterativen Prozess wird ein zweiter iterativer Prozess durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Pilot aus dem revidierten aktiven Satz gelöscht werden soll. In dieser Operation werden Piloten von dem schwächsten Mitglied des revidierten aktiven Satzes bis zu dem stärksten getestet. Ein COMBINED_PILOT-Energiewert wird berechnet, d.h. die Summe der Energien aller zu dem aktiven Satz gehörenden Piloten. Ein Schwellenwert wird gemäß dem COMBINED_PILOT-Wert erzeugt, wie oben beschrieben, und das getestete Pilotsignal wird mit der Schwelle verglichen. Wenn ein Pilotsignal für eine vorgegebene Zeitdauer unter dem Schwellenwert war, wird eine Meldung an die Basisstation gesendet, die anzeigt, dass ein derartiger Pilot fallengelassen werden sollte.
Das revidierte aktive Verzeichnis bzw. Liste wird an die Basisstation-Steuereinrichtung über die Basisstationen übertragen, mit denen die mobile Station in Kommunikation steht. Die Basisstation stellt die Kommunikationsverbindungen mit den Basisstationen in dem von der mobilen Station erzeugten revidierten aktiven Verzeichnis her und überträgt eine Bestätigung an die mobile Station, wenn die Verbindungen hergestellt sind. Die mobile Station führt dann Kommunikationen über die Basisstationen des revidierten aktiven Satzes.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel überwacht die mobile Station die Pilotsignale und als Antwort auf die überwachten Pilotsignale kompiliert die mobile Station Mitglieder des Kandidatensatzes. Ferner bestimmt die mobile Station, ob eine Änderung des aktuellen aktiven Satzes hinsichtlich der oben diskutierten Kriterien wünschenswert ist. Bei Erfassung einer Änderung bei der gewünschten Mitgliedschaft des aktiven Satzes erzeugt die mobile Station eine Pilotstärkemessungsmeldung, die, wie oben beschrieben, die Identitäten aller Piloten in dem Kandidatensatz und dem aktiven Satz entsprechend gemessener Energiewerte und eine entsprechende Anzeige umfasst, ob der Pilot in den Sätzen bleiben soll oder in den Nachbarsatz fallen soll (was angezeigt wird durch Setzen der oben beschriebenen BEHALTE- bzw. KEEP-Variable). In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel bestimmt die Basisstation die Mitglieder des revidierten aktiven Satzes gemäß des in Bezug auf 5 beschriebenen Verfahrens.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher aus der unten folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen entsprechendes identifizieren und wobei:
1 eine Darstellung eines zellulären Kommunikationsnetzes ist;
2 eine Darstellung des zellulären Kommunikationsnetzes von 1 ist, das die Basisstation-Steuereinrichtung umfasst;
3 eine Blockdarstellung der mobilen Station der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Blockdarstellung der Basisstation der vorliegenden Erfindung ist;
5 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Erzeugen des revidierten aktiven Satzes in der Basisstation-Steuereinrichtung ist;
6 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Erzeugen des revidierten aktiven Satzes in der mobilen Station ist;
7 ein Ablaufdiagramm ist, welches das bevorzugte Verfahren zum Erzeugen des Kandidatensatzes in der mobilen Station darstellt; und
8 ein Ablaufdiagramm ist, welches das bevorzugte Verfahren der vorliegenden Erfindung darstellt, in dem eine Änderung der bevorzugten Mitglieder des aktiven Satzes erfasst wird und eine Pilotstärkemessungsmeldung als Antwort auf die erfasste Änderung an die Basisstation übertragen wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
1 stellt ein drahtloses Kommunikationsnetz dar, in dem der geographische Bereich in Abdeckungsbereiche unterteilt wurde, die als Zellen bezeichnet werden und von einem Satz von aneinander angrenzenden Hexagonen dargestellt werden. Jede Zelle wird von einer entsprechenden Basisstation 4 bedient. Jede Basisstation überträgt ein Pilotsignal, das diese Basisstation eindeutig identifiziert. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel sind die Basisstationen 4 CDMA-Basisstationen. Eine detaillierte Beschreibung einer weichen Übergabe in einem drahtlosen CDMA-Kommunikationssystem wird in den oben erwähnten U.S.-Patenten Nr. 5,101,501 und 5,267,261 im Detail beschrieben.
Die mobile Station 2 befindet sich in der von der Basisstation 4A bedienten Zelle. Da sich die mobile Station 2 in der Nähe der Zellengrenze befindet, befindet sie sich wahrscheinlich in einem Zustand einer weichen Übergabe, in dem sie gleichzeitig mit mehr als einer Basisstation in Kommunikation steht. Sie kann zum Beispiel mit den Basisstationen 4A und 4B in Kommunikation stehen. Somit gelten die Basisstationen 4A und 4B als der aktive Satz. Weiter kann sein, dass die mobile Station 2 andere Basisstationen in ihrer Nähe festgestellt hat, die eine gemessene Pilotenergie über einer vorgegebenen Schwelle T_ADD haben, und dass sich diese Basisstationen aber momentan nicht in Kommunikation mit der mobilen Station befinden. Diese Piloten gelten als der Kandidatensatz. Der Kandidatensatz könnte aus den Basisstationen 4C und 4G bestehen.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein typisches Kommunikationsnetz dargestellt. An die mobile Station 2 gerichtete Daten werden von einem öffentlichen Fernsprechnetz (PSTN – public switched telephone network) oder einem anderen drahtlosen System (nicht gezeigt) an eine Basisstation-Steuereinrichtung 6 geliefert. Die Basisstation-Steuereinrichtung 6 liefert die Daten an die Basisstationen in dem aktiven Verzeichnis der mobilen Station 2. In dem Beispiel liefert die Basisstation-Steuereinrichtung 6 redundant Daten an die Basisstationen 4A und 4B und empfängt Daten von ihnen.
Die vorliegende Erfindung ist genauso anwendbar auf Bedingungen, wo jede Zelle in Sektoren unterteilt ist. Kommunikation an jeden und von jedem Sektor kann von der mobilen Station 2 getrennt empfangen und demoduliert werden. Zur Einfachheit wird die Diskussion beschrieben, in der sich in jeder Basis der Basisstation 4 eindeutig lokalisierbare Basisstationen befinden. Es ist jedoch für Fachleute offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung genauso auf Zellen mit Sektoren anwendbar ist, einfach durch Betrachten der Möglichkeit, dass die Basisstationen zusammen angeordnet sein können und an getrennte Sektoren in einer Zelle übertragen können. Der Zustand, in dem sich eine mobile Station in einer gleichzeitigen Kommunikation mit mehr als einem Sektor einer Zelle befindet, wird als weichere Übergabe bezeichnet. Das Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung einer weicheren Übergabe werden im Detail beschrieben in der ebenfalls anstehenden U.S.-Patentanmeldung Nr. 08/144,903 mit dem Titel „METOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION", angemeldet am 30. Oktober 1993 durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung und durch Bezugnahme hier aufgenommen.
In der mobilen Station 2 wird jede Kopie des Datenpakets getrennt empfangen, demoduliert und decodiert. Die decodierten Daten werden dann kombiniert, um eine zuverlässigere Schätzung der Daten zu liefern als eine der demodulierten Schätzungen der Daten.
3 stellt die mobile Station 2 der vorliegenden Erfindung dar. Die mobile Station 2 misst kontinuierlich oder in periodischen Intervallen die Stärke von Pilotsignalen der Basisstationen 4. An einer Antenne 50 der mobilen Station 2 empfangene Signale werden über einen Duplexer 52 an einen Empfänger (RCVR – receiver) 54 geleitet, der das empfangene Signal verstärkt, abwärtswandelt und filtert und es an einen Pilot-Demodulator 58 eines Sucher-Teilsystems 55 liefert.
Zusätzlich wird das empfangene Signal an Verkehrs-Demodulatoren 64A–64N geliefert. Die Verkehrs-Demodulatoren 64A–64N oder ein Teilsatz davon, demodulieren die von der mobilen Station 2 empfangenen Signale getrennt. Die demodulierten Signale von den Verkehrs-Demodulatoren 64A–64N werden an einen Kombinierer 66 geleitet, der die demodulierten Daten kombiniert, was wiederum eine verbesserte Schätzung der übertragenen Daten liefert.
Die mobile Station 2 misst die Stärke von Pilotkanälen. Ein Steuerungsprozessor 62 liefert Erfassungsparameter an einen Suchprozessor 56. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel eines CDMA-Kommunikationssystems liefert der Steuerungsprozessor 62 einen PN-Versatz (offset) an den Suchprozessor 56. Der Suchprozessor 56 erzeugt eine PN-Sequenz, die von dem Pilot-Demodulator 58 verwendet wird, um das empfangene Signal zu demodulieren. Das demodulierte Pilotsignal wird an einen Energie-Akkumulator 60 geleitet, der die Energie des demodulierten Pilotsignals durch Akkumulieren der Energie für eine vorgegebene Zeitdauer misst.
Die gemessenen Pilotenergiewerte werden an den Steuerungsprozessor 62 geliefert. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel vergleicht der Steuerungsprozessor 62 die Energiewerte mit den Schwellen T_ADD und T_DROP. T_ADD ist die Schwelle, über der das empfangene Signal eine ausreichende Stärke hat, um tatsächlich eine Kommunikation mit der mobilen Station 2 vorzusehen. T_DROP ist die Schwelle, unter der die empfangene Signalenergie nicht ausreichend ist, um tatsächlich eine Kommunikation mit der mobilen Station 2 vorzusehen.
Die mobile Station 2 überträgt eine Pilotstärkemessungsmeldung, die alle Piloten mit einer Energie größer als T_ADD und alle Mitglieder des aktuellen aktiven Satzes umfasst, deren gemessene Pilotenergie nicht länger als eine vorgegebene Zeitdauer unter T_DROP gefallen ist. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel erzeugt und überträgt die mobile Station 2 eine Pilotstärkemessungsmeldung anschließend auf die Erfassung einer Änderung in der Stärke eines Piloten unter den folgenden drei Bedingungen:

1. Die Stärke eines Pilots eines Nachbarsatzes (Neighbor Set) oder verbleibenden Satzes (Remaining Set) findet sich über der Schwelle T_ADD
2. Die Stärke eines Pilots eines Kandidatensatzes (Candidate Set) übersteigt die Stärke eines Pilots eines aktiven Satzes (Active Set) um mehr als eine Schwelle (T_COMP).
3. Die Stärke eines Pilots in dem aktiven Satz ist länger als die vorgegebene Zeitdauer unter eine Schwelle (T_DROP) gefallen.

In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel identifiziert die Pilotstärkemessungsmeldung den Pilot und liefert eine entsprechende gemessene Pilotenergie. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel werden die Basisstationen in der Pilotstärkemessungsmeldung von ihren Pilot-Offsets identifiziert und ihre entsprechende gemessene Pilotenergie wird in Einheiten von Dezibel vorgesehen.
Der Steuerungsprozessor 62 liefert die Identitäten bzw. Kennung der Piloten und ihrer entsprechenden gemessenen Pilotenergien an einen Meldungs-Generator 70. Der Meldungs- bzw. Nachrichten-Generator 70 erzeugt eine Pilotstärkemessungsmeldung mit der Information. Die Pilotstärkemessungsmeldung wird an einen Sender (TMTR – transmitter) 68 geleitet, der die Meldung codiert, moduliert, aufwärtswandelt und verstärkt. Die Meldung wird dann über den Duplexer 52 und die Antenne 50 übertragen.
Unter Bezugnahme auf 4 wird die Pilotstärkemessungsmeldung von einer Antenne 30 der Basisstation 4 empfangen und an einen Empfänger (RCVR – receiver) 28 geleitet, der das empfangene Signal verstärkt, abwärtswandelt, demoduliert und decodiert und die Meldung an eine Schnittstelle 26 einer Basisstation-Steuereinrichtung (BSC – base station controller) liefert. Die Basisstation-Steuereinrichtungs(BSC)-Schnittstelle 26 sendet die Meldung an eine Basisstation-Steuereinrichtung (BSC) 6. Die Meldung wird an einen Selektor 22 geleitet, der die Meldung auch redundant von anderen Basisstationen empfangen kann, die sich in Kommunikation mit der mobilen Station 2 befinden. Der Selektor 22 kombiniert Meldungsschätzungen, die er von den in Kommunikation mit der mobilen Station 2 stehenden Basisstationen empfangen hat, um verbesserte Paketschätzungen zu liefern.
Der Selektor 22 leitet die Leistungstärkemessungsmeldung an einen Übergabesteuerungsprozessor 20. In dem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel wählt der Übergabesteuerungsprozessor 20 die Basisstation, die mit der mobilen Station 2 kommunizieren wird, d.h. die Mitglieder des revidierten aktiven Satzes, gemäß dem in 5 vorgesehenen Verfahren.
In Block 100 sortiert der Übergabesteuerungsprozessor 20 Piloten in der Pilotstärkemessungsmeldung gemäß ihren Stärken. Somit wäre zum Beispiel P₁ der stärkste empfangene Pilot, P₂ wäre der zweitstärkste Pilot und so wei ter. In Block 102 wird der revidierte aktive Satz (ACTIVE_SET – AKTIVER_SATZ) so gesetzt, um P₁ und P₂ zu umfassen. In Block 104 wird die Variable COMBINED_PILOT auf die Summe der Energien von P₁ und P₂ gesetzt. In Block 106 wird die Schleifenvariable i auf 3 gesetzt.
In Block 108 wird die Energie des Pilotsignals des i – t stärksten empfangenen Signals (P_i) mit einem Schwellenwert verglichen, um zu bestimmen, ob er (der Pilot) zu dem revidierten aktiven Satz hinzugefügt werden soll. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Schwelle (T) gemäß folgender Gleichung (1) bestimmt: T = SOFT SLOPE·COMBINED_PILOT + SOFT_INTERCEPT (1)
In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird SOFT_SLOPE auf 2.25 gesetzt und SOFT_INTERCEPT wird auf 3.0 gesetzt. Die Werte von SOFT_SLOPE und SOFT_INTERCEPT können Parameter sein, die drahtlos an die mobile Station gesendet werden, oder ausgewählte Werte können in die mobile Station programmiert werden. Die Werte von SOFT_SLOPE und SOFT_INTERCEPT können gemäß Faktoren bestimmt werden, wie die Menge von weichen Übergaben, die für eine Netzverwaltung akzeptabel ist, und empirische Studien über die Qualität von Übertragungsverbindungen. Wenn der Energiewert P_i geringer als der Schwellenwert ist, dann geht der Vorgang weiter zu Block 110 und der revidierte aktive Satz umfasst die den Piloten (P₁, ... P_i-1) entsprechenden Signalen.
Wenn der Energiewert P_i in Block 108 größer als der Schwellenwert ist, dann geht der Vorgang zu Block 112 weiter. In Block 112 wird ein neuer COMBINED_PILOT berechnet durch Summieren des Werts der Energie des i-t stärksten Signals in der Pilotstärkemessungsmeldung (P_i) mit dem aktuellen Wert des COMBINED_PILOT. Da in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Energie der Pilotsignale in Dezibel vorgesehen ist, müssen die Energien in lineare Darstellungen umgewandelt werden, bevor sie summiert und wieder in die Dezibelform zurückversetzt werden. In Block 114 wird P_i zu dem revidierten aktiven Satz hinzugefügt.
In Block 116 wird die Schleifenvariable (i) inkrementiert. In Block 118 prüft der Übergabesteuerungsprozessor 20, um zu bestimmen, ob alle Basisstationen in der Pilotstärkemessungsmeldung getestet wurden. Wenn es keine verbleibenden Piloten zum Testen gibt, geht der Vorgang zu Block 120 und der revidierte aktive Satz weist alle Basisstationen in der Pilotstärkemessungsmeldung auf. Wenn in Block 118 Basisstationen in der Pilotstärkemessungsmeldung sind, die noch zu testen sind, geht der Vorgang zurück zu Block 108 und fährt wie oben beschrieben fort.
Nach dem Erzeugen des revidierten aktiven Satzes bestimmt die Basisstation-Steuereinrichtung 6, ob die Basisstationen in dem revidierten aktiven Verzeichnis Kommunikationen mit der mobilen Station aufnehmen können. Wenn irgendeine der Basisstationen in dem revidierten aktiven Satz keine Kommunikationen mit der mobilen Station 2 aufnehmen kann, werden diese aus dem revidierten aktiven Satz entfernt. Nach dem Erzeugen des revidierten aktiven Satzes liefert der Übergabesteuerungsprozessor 20 die Information an den Selektor 22, welche die Mitglieder in dem revidierten aktiven Satz anzeigt. Als Antwort auf den von dem Übergabesteuerungsprozessor 20 gelieferten revidierten aktiven Satz weist der Selektor 22 Verkehrskanäle zur Durchführung von Kommunikation mit der mobilen Station unter Verwendung der Basisstationen in dem revidierten aktiven Satz zu.
Der Übergabesteuerungsprozessor 20 liefert eine Meldung, die den revidierten aktiven Satz einem Meldungs-Generator 24 anzeigt. Der Meldungs-Generator 24 erzeugt eine Meldung zur Übertragung an die mobile Station 2, als die Übergabeanweisungsmeldung bezeichnet. Die Übergabeanweisungsmeldung zeigt die Basisstationen in dem revidierten aktiven Satz und entsprechende Kanäle an, welche die Basisstationen verwenden werden, um mit der mobilen Station 2 zu kommunizieren. Die Meldung wird über den Selektor 22 geliefert und an die Basisstationen geleitet, die vor der Erzeugung des revidierten aktiven Satzes mit der mobilen Station 2 in Kommunikation standen. Die mit der mobilen Station 2 kommunizierenden Basisstationen übertragen die Übergabeanweisungsmeldung an die mobile Station 2.
Unter Bezugnahme nochmals auf 3 wird die Übergabeanweisungsmeldung von der Antenne 50 der mobilen Station 2 empfangen. Sie wird an den Empfänger 54 geleitet, der die Meldung verstärkt, abwärtswandelt, demoduliert und decodiert und sie an den Steuerungsprozessor 62 weiterleitet. Der Steuerungsprozessor 62 konfiguriert die Verkehrskanal-Demodulatoren 64A–64N dann, um Verkehrskanäle gemäß dem revidierten aktiven Satz, der in der Übergabeanweisungsmeldung spezifiziert wird, zu demodulieren.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der revidierte aktive Satz an der mobilen Station 2 erzeugt. Dieses alternative Ausführungsbeispiel liefert eine aktuellere Erzeugung des revidierten aktiven Satzes. Da die Pilotstärkemessungsmeldung nur unter den drei oben beschriebenen Bedingungen übertragen wird, kann eine Aktualisierung des aktiven Satzes unerwünscht verzögert werden. Jedoch führt das alternative Ausführungsbeispiel zu einer Übertragung der Pilotstärkemessungsmeldung auf eine aktuellere Weise.
In dem alternativen Ausführungsbeispiel misst die mobile Station 2 eine empfangene Pilotenergie wie oben beschrieben. Die Pilotenergiewerte werden an den Steuerungsprozessor 62 geliefert. Als Antwort erzeugt der Steuerungsprozessor 62 einen revidierten aktiven Satz. Wenn sich der revidierte aktive Satz von dem aktuellen aktiven Satz unterscheidet, überträgt die mobile Station 2 eine Meldung, welche die Mitglieder des revidierten aktiven Satzes anzeigt, über die Basisstationen 4 an die Basisstation-Steuereinrichtung 6. Die Basisstation-Steuereinrichtung 6 nimmt eine Kommunikation mit der mobilen Station 2 auf. Die mobile Station 2 rekonfiguriert die Verkehrskanal-Demodulatoren 64A–64N, um empfangene Signale gemäß dem von der mobilen Station erzeugten revidierten aktiven Satz zu demodulieren.
In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel erzeugt der Steuerungsprozessor 62 in der mobilen Station 2 den revidierten aktiven Satz gemäß dem in 6 gezeigten Verfahren. In Block 200 werden Piloten mit einer gemessenen Energie über der Schwelle T_ADD zu dem Kandidatenverzeichnis hinzugefügt und Piloten, deren gemessene Energie länger als eine vorgegebene Zeitdauer unter T_DROP gefallen ist, werden aus dem Kandidatenverzeichnis entfernt. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Zeit, während der sich ein Pilot unterhalb von T_DROP befindet, von einem Timer in dem Steuerungsprozessor 62, im Folgenden als T_DROP-Timer bezeichnet, verfolgt.
In Block 202 werden die Piloten in dem Kandidatenverzeichnis von stärkstem zu schwächstem sortiert. Somit ist P_C1 stärker als P_C2 und so weiter. In Block 204 wird die Variable COMBINED_PILOT gleich der Energie aller Piloten in dem aktiven Satz gesetzt. Ebenso wird in Block 204 die Schleifenvariable (i) auf den Wert 1 initialisiert. In Block 206 wird das Mitglied P_Ci des Kandidatensatzes überprüft, um zu bestimmen, ob es zu einem Teil des revidierten aktiven Satzes gemacht werden soll. P_Ci wird mit einer Schwelle verglichen, die gemäß dem aktuellen Wert des COMBINED_PILOT erzeugt wird. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Schwelle (T) gemäß obiger Gleichung (1) erzeugt.
Wenn die Pilotenergie von P_Ci die Schwelle T überschreitet, geht der Vorgang zu Block 208. In Block 208 wird der Pilot Pci zu dem revidierten aktiven Satz hinzugefügt. In Block 210 wird ein neuer Wert des COMBINED_PILOT berechnet, der gleich ist zu dem alten Wert von COMBINED_PILOT plus die Energie des Piloten P_Ci. In Block 212 wird die Schleifenvariable (i) inkrementiert.
In Block 213 wird bestimmt, ob alle Piloten in dem Kandidatensatz überprüft wurden. Wenn nicht alle Piloten in dem Kandidatensatz überprüft wurden, dann geht der Vorgang zu Block 206 und fährt wie oben beschrieben fort. Wenn alle Piloten in dem Kandidatensatz überprüft wurden oder wenn in Block 206 die Pilotenergie von P_Ci nicht die Schwelle T überschritten hat, dann geht der Vorgang zu Block 214. In Block 214 wird der revidierte aktive Satz von niedrigster Energie zu höchster Energie sortiert. Somit hat P_A1 die niedrigste gemessene Energie in dem revidierten aktiven Satz, P_A2 hat die zweitniedrigste und so weiter bis zu dem letzten Mitglied P_AN des revidierten aktiven Satzes.
In Block 216 wird bestimmt, ob P_A1 ein Mitglied des Kandidatensatzes ist. Wenn P_A1 ein Mitglied des Kandidatensatzes ist, dann geht der Vorgang zu Block 234 und die Revision des aktiven Satzes ist vollständig. In Block 218 wird die Schleifenvariable i auf 1 gesetzt. In Block 220 wird der COMBINED_PILOT zur Überprüfung von P_Ai berechnet. Der Wert von COMBINED_PILOT wird gleich gesetzt zu der Summe der gemessenen Energie aller Piloten, die eine größere Energie haben als der aktuell getestete Pilot. Somit wird der COMBINED_PILOT durch die Gleichung bestimmt:
In Block 222 wird der aktuell getestete Pilot verglichen mit einer Schwelle (T), die gemäß dem berechneten Wert des COMBINED_PILOT bestimmt wird. In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird die Schwelle T gemäß der obigen Gleichung (1) bestimmt. Wenn die gemessene Pilotenergie P_Ai die Schwelle T übersteigt, dann geht der Vorgang zu Block 224 und die „Fallen lassen (drop)"-Timer für die Piloten P_Ai bis P_AN werden auf Null zurückgesetzt und die Bestimmung des revidierten aktiven Satzes endet in Block 234.
Wenn die gemessene Pilotenergie P_Ai die Schwelle T nicht übersteigt, dann geht der Vorgang zu Block 226. In Block 226 wird bestimmt, ob der T_DROP-Timer für P_Ai abgelaufen ist. Wenn der der T_DROP-Timer abgelaufen ist, dann wird in Block 228 der Pilot P_Ai aus dem revidierten aktiven Satz entfernt und in den Kandidatensatz gesetzt und der Vorgang geht weiter zu Block 230. Wenn in Block 226 bestimmt wird, dass der T_DROP-Timer für P_Ai nicht abge laufen ist, dann geht der Vorgang direkt zu Block 230. In Block 230 wird die Schleifenvariable (i) inkrementiert. Dann wird in Block 232 bestimmt, ob alle Piloten in dem revidierten aktiven Satz P_Ai getestet wurden. Wenn alle Piloten in dem revidierten aktiven Satz getestet wurden, geht er Vorgang zu Block 234 und die Erzeugung des revidierten aktiven Satzes ist vollständig. Wenn nicht alle Piloten in dem revidierten aktiven Satz getestet wurden, geht der Vorgang zu Block 220 und fährt wie oben beschrieben fort.
Unter Bezugnahme auf 7 und 8 wird ein bevorzugtes Verfahren zum Implementieren der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel überwacht die mobile Station die Pilotsignale und als Antwort auf de überwachten Pilotsignale kompiliert die mobile Station Mitglieder des Kandidatensatzes. Ferner bestimmt die mobile Station, ob eine Änderung des aktuellen aktiven Satzes wünschenswert ist hinsichtlich der oben diskutierten Kriterien. Bei Erfassung einer Änderung in der gewünschten Mitgliedschaft des aktiven Satzes erzeugt die mobile Station eine Pilotstärkemessungsmeldung, die wie oben beschrieben die Identitäten aller Piloten in dem Kandidatensatz und dem aktiven Satz, entsprechende gemessene Energiewerte und eine entsprechende Anzeige umfasst, ob der Pilot in den Sätzen verbleiben soll oder in den Nachbarsatz verschoben werden soll (was durch das Setzen der KEEP-Variablen wie oben beschrieben angezeigt wird). In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel bestimmt die Basisstation die Mitglieder des revidierten aktiven Satzes gemäß des unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Verfahrens.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel sieht eine zeitnahe Modifizierung der Mitglieder des aktiven Satzes vor und ermöglicht eine Bestimmung der Mitglieder des revidierten aktiven Satzes an der Basisstation, was Berechnungen an der mobilen Station reduziert und ermöglicht, dass der Auswahlvorgang Kapazitätsbeschränkungen der Basisstationen umfasst. Kapazitätsbeschränkungen der Basisstationen können von der Basisstation-Steuereinrichtung einfach berücksichtigt werden durch Entfernen oder Gewichten von Pilotsignalen, die von Basisstationen unter Belastungsbedingungen hoher Kapazität übertragen werden.
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches das Verfahren zur Aktualisierung des Kandidatensatzes darstellt, das in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel in der mobilen Station durchgeführt wird. In Block 300 wird die Schleifenvariable (i) auf den Wert 1 initialisiert. In Block 302 werden die Piloten des Nachbarsatzes (P_N) derart sortiert, dass P_N1 > P_N2 > P_N3 und so weiter. In Block 306 wird der aktuell getestete Nachbarsatzpilot (P_Ni) mit der Schwelle T_ADD verglichen. Wenn die Pilotsignalenergie (P_Ni) die Schwelle übersteigt, dann wird in Block 310 das Pilotsignal zu dem Kandidatensatz hinzugefügt und der Vorgang geht weiter zu Block 308. Wenn die Pilotsignalenergie (P_Ni) die Schwelle nicht übersteigt, dann geht in Block 306 der Vorgang direkt zu Block 312 weiter.
In Block 308 wird die Indexnummer des getesteten Nachbarsatzpilots inkrementiert. Dann wird in Block 304 bestimmt, ob alle Mitglieder des Nachbarsatzes getestet wurden. Wenn nicht alle Mitglieder des Nachbarsatzes getestet wurden, geht der Vorgang zu Block 306 und fährt wie oben beschrieben fort. Wenn alle Mitglieder des Nachbarsatzes getestet wurden, geht der Vorgang zu Block 312.
In Block 312 wird die Indexvariable (i) auf 1 zurückgesetzt. Dann werden in Block 314 die Piloten in dem Kandidatensatz (P_C) vom schwächsten zum stärksten sortiert, so dass P_C1 < P_C2 < P_C3 und so weiter. In Block 318 wird die Energie des getesteten Kandidatenverzeichnisses (P_Ci) mit der „Fallen lassen (drop)"-Schwelle T_DROP verglichen. Wenn die Energie unter der „Fallen lassen"-Schwelle liegt, dann geht der Vorgang zu Block 324. Wenn die Energie über der „Fallen lassen"-Schwelle liegt, dann geht der Vorgang zu Block 320. Da das Verzeichnis der Piloten sortiert ist, sind alle verbleibenden zu testenden Mitglieder notwendigerweise größer als T_DROP. In Block 320 werden die T_DROP-Timer für P_Ci und alle Piloten stärker als (P_Ci) zurückgesetzt und die Aktualisierung des Kandidatensatzes ist vollständig.
Wie oben beschrieben, ist der T_DROP-Timer ein Timer, der die Zeit verfolgt, während der sich ein Pilot unter der „Fallen lassen"-Schwelle befindet. Der Zweck des T_DROP-Timers liegt darin, zu vermeiden, dass irrtümlich ein starker Pilot fallengelassen wird, der eine schwache gemessene Energie haben kann aufgrund einer kurzen Veränderung in der Ausbreitungsumgebung, wie ein schneller Schwund. In Block 324 wird der T_DROP-Timer gestartet, wenn der Timer für P_Ci noch nicht läuft, oder vorgestellt, wenn er läuft.
In Block 326 wird überprüft, um zu bestimmen, ob der T_DROP-Timer für den Pilot (P_Ci) abgelaufen ist. Wenn der Timer abgelaufen ist, dann geht der Vorgang zu Block 328 und der Pilot (P_Ci) wird aus dem Kandidatensatz entfernt. Dann geht der Vorgang zu Block 322. Wenn der Timer in Block 326 nicht abgelaufen ist, geht der Vorgang direkt zu Block 322. In Block 322 wird die Kandidatensatz-Indexvariable (i) inkrementiert. Dann wird in Block 316 bestimmt, ob alle Piloten in dem Kandidatensatz getestet wurden. Wenn alte Mitglieder des Kandidatensatzes getestet wurden, ist die Aktualisierung des Kandidatensatzes vollständig. Wenn weniger als alle Mitglieder des Kandidatensatzes getestet wurden, geht der Vorgang zu Block 314 und fährt wie oben beschrieben fort.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Auswahl der Mitglieder des Kandidatensatzes in der mobilen Station durchgeführt. Dem ist so, da eine Auswahl des Kandidatensatzes typischerweise keine Kenntnis über die Kapazitätsbeschränkungen der Basisstationen in dem Netzwerk erfordert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel jedoch kann das Verfahren zum „Fallenlassen" von Mitgliedern des Kandidatensatzes in den Nachbarsatz in der Basisstation-Steuereinrichtung durchgeführt werden. Ferner kann ein Hinzufügen von Mitgliedern zu dem Kandidatensatz in der Basisstation-Steuereinrichtung durchgeführt werden, vorausgesetzt, die Basisstation-Steuereinrichtung hat über die Mitglieder des Nachbarsatzes der mobilen Station Kenntnis oder wird mit diesem Wissen versorgt.
8 stellt das Verfahren zum Erfassen der Notwendigkeit zur Revidierung des aktiven Satzes dar, das in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der mobilen Station durchgeführt wird. In Block 400 wird der stärkste Pilot in dem Kandidatensatz (P'_C1) ausgewählt. Es ist zu beachten, dass wesentlich ist, den Pilot von P_C1 zu unterscheiden, auf den in 7 Bezug genommen wurde, der den schwächsten Kandidatensatzpiloten darstellte. In Block 402 wird die Energie von (P_C1) mit einer Schwelle (T) verglichen, die basiert auf der kumulativen Energie der Piloten in dem aktiven Satz, wie im Folgenden in der Gleichung (3) gezeigt wird.
Wenn (P'_C1) die Schwelle (T) übersteigt, dann überträgt die mobile Station in Block 404 die Pilotstärkemessungsmeldung an die Basisstation.
Wenn (P'_C1) die Schwelle (T) nicht übersteigt, dann geht der Vorgang zu Block 406. In Block 406 wird der aktive Satz von schwächstem Pilot zu stärkstem Pilot sortiert. In Block 408 wird die Indexvariable (i) des aktiven Satzes auf 1 gesetzt. Dann wird in Block 410 der Pilot (P_Ai), der getestet wird, um zu bestimmen, ob er in dem aktiven Satz verbleiben soll, mit einer Schwelle (T) verglichen, die gemäß einer Summe von Energien aller stärkeren Piloten erzeugt wird, wie in der folgenden Gleichung (4) gezeigt:
Wenn der getestete Pilot (P_Ai) die Schwelle (T) übersteigt, dann sollten dieser Pilot und alle Piloten mit einer größeren Stärke als dieser in dem aktiven Satz verbleiben. Somit werden in Block 412 die T_DROP-Timer für alle Piloten mit einer Stärke, die größer als P_Ai ist, zurückgesetzt und die aktuelle Suche für eine Revidierung des aktiven Satzes ist vollständig, ohne eine Notwendigkeit für eine Revision, wie von der mobilen Station erfasst. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Abschnitts(intercept)-Wert (SOFT_ADD_INTERCEPT), der zum Erzeugen der Hinzufügen-Schwelle verwendet wird, einen Wert aufweisen, der von dem Abschnitts(intercept)-Wert SOFT_DROP_INTERCEPT verschieden ist, der zum Erzeugen der „Fallen lassen"-Schwelle verwendet wird. Dies liefert eine größerer Flexibilität und ermöglicht dem Netzwerk, zusätzliche Hysteresen in die Signalpegel einzuführen.
Wenn der Pilot (P_Ai) geringer als die Schwelle (T) ist, dann geht der Vorgang zu Block 422. In Block 422 wird der T_DROP-Timer für den Pilot (P_Ai) gestartet, wenn er noch nicht läuft, und vorgestellt, wenn er bereits läuft. In Block 424 wird getestet, ob der T_DROP-Timer für den Pilot (P_Ai) abgelaufen ist. Wenn der T_DROP-Timer abgelaufen ist, überträgt in Block 430 die mobile Station eine Pilotstärkemessungsmeldung an die Basisstation. Wenn der T_DROP-Timer nicht abgelaufen ist, dann geht der Vorgang zu Block 426, wo der Pilotindex (i) des aktiven Satzes erhöht wird. Dann geht der Vorgang zu Block 420, wo bestimmt wird, ob alle Mitglieder des aktiven Satzes getestet wurden. Wenn alle Mitglieder des aktiven Satzes getestet wurden, dann hört die Suche auf ohne die Notwendigkeit, den erfassten aktiven Satz zu revidieren. Wenn nicht alle Mitglieder des aktiven Satzes getestet wurden, geht der Vorgang zu Block 410 und fährt wie oben beschrieben fort.
Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen, um Fachleuten zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung herzustellen oder zu verwenden. Die verschiedenen Modifizierungen dieser Ausführungsbeispiele sind für Fachleute offensichtlich und die hier definierten generischen Prinzipien können auf andere Ausführungsbeispiele angewendet werden ohne die Verwendung der Erfindergabe. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt sein, sondern soll dem weitesten Umfang entsprechen, der mit den hier offenbarten Prinzipien und neuen Merkmalen konsistent ist.

Claims

Ein Verfahren zum Auswählen von Basisstationen (4, 4A, 4B, 4C), um mit einer entfernten Station (2) zu kommunizieren, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Berechnen eines Schwellenwertes gemäß einer Kombination von Signalenergien von Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in der Lage sind, mit der entfernten Station (2) zu kommunizieren; Vergleichen einer Signalenergie (P_i) einer ersten Basisstation (4C) mit dem Schwellenwert; und Auswählen der ersten Basisstation (4C), wenn die Signalenergie (P_i) der ersten Basisstation (4C) den Schwellenwert überschreitet; wobei die Signalenergie (P_i) der ersten Basisstation (4C) die Energie eines Pilotsignals einer ersten Basisstation gemessen an der entfernten Station (2) ist; und wobei die Kombination von Signalenergien von Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in der Lage sind mit der entfernten Station zu kommunizieren, die Summe von Pilotenergiewerten von Pilotsignalen mit einer größeren Empfangsenergie als die erste Basisstation (4C) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Berechnens eines Schwellenwertes Folgendes aufweist: Ausführen einer linearen Operation auf die Kombination von Signalenergien von Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in der Lage sind mit der entfernten Station (2) zu kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Berechnens eines Schwellenwertes Folgendes aufweist: Ausführen einer linearen Operation auf die Kombination von Signalenergien von den Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in der Lage sind mit der entfernten Station (2) zu kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die lineare Operation Folgendes aufweist: Multiplizieren der Kombination von Signalenergien von Basisstationen, die in der Lage sind mit der entfernten Station zu kommunizieren, und zwar mit einer ersten Variabeln (SOFT_m) und Summieren einer zweiten Variablen (SOFT_b) mit dem Produkt der Multiplikation.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die erste Variable (SOFT_m) einen Wert von 2,25 hat.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die zweite Variable (SOFT_b) einen Wert von 3,0 hat.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Messen an der entfernten Station (2) der Stärke von Pilotsignalen, die von einem vorbestimmten Satz von Basisstationen gesendet werden, um die erwähnten Signalenergien von Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in der Lage sind, mit der entfernten Station (2) zu kommunizieren, vorzusehen.
Verfahren nach Anspruch 7, das weiterhin den Schritt des Sendens einer Nachricht anzeigend für die gemessenen Pilotsignale von der entfernten Station (2) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin den Schritt des Entfernens der ersten Basisstation (4C) von einem Satz von Basisstationen (4A, 4B, 4C), die in Kommunikation mit der entfernten Station (2) sind, aufweist, wenn diese Signalenergie der ersten Basisstation (4C) unter dem Schwellenwert liegt.